Среда 18 сентября 2019 года
Мы
в соцсетях

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Ученые обнаружили материал, существование которого невозможно, согласно законам современной химии


Ученые обнаружили материал, существование которого невозможно, согласно законам современной химии

Четверг, 15 Ноября 2018 15:46
Ученые обнаружили материал, существование которого невозможно, согласно законам современной химии Фото из открытых источников

Международный коллектив физиков и материаловедов из НИТУ «МИСиС», Геоинститута Байройта (Германия), Университета Линчёпинга (Швеция), Калифорнийского технологического института (США) открыл «невозможные» модификации кремнезема коэзит-IV и коэзит-V – материалы, которых не может быть.

 

Их строение является исключением из общепринятых правил формирования химических связей для неорганических материалов, сформулированных Линусом Полингом и получившим за это Нобелевскую премию по химии 1954 года. Результаты исследования опубликованы 15 ноября 2018 года в международном научном журнале Nature Communications. Подробнее - в материале Planet Today.

 

Согласно правилам Полинга, фрагменты атомной решетки неорганических материалов соединяются «вершинами», так как соединение «гранями» - самый энергетически затратный способ формирования химических связей, поэтому в природе он не существует. Однако ученые показали экспериментально и доказали с использованием расчетов на суперкомпьютере НИТУ "МИСиС", что такое соединение возможно, если поместить материалы в условия сверхвысоких давлений. Полученные результаты открывают совершенно новый путь в развитии современного материаловедения, а также принципиально новый класс материалов, существующий в экстремальных условиях.

 

«В работе были синтезированы  и описаны    метастабильные фазы кремнезема высокого давления, коэзита-IV и коэзита-V: их кристаллические структуры резко отличаются от любых ранее рассмотренных моделей, –  рассказывает руководитель теоретической научной группы,  профессор, руководитель лаборатории  моделирования и разработки новых материалов НИТУ «МИСиС» Игорь Абрикосов. – Два открытых коэзита содержат октаэдры SiO6, которые, в отличие от правила Полинга, связаны через общие грани, что является максимально энергетически-затратным для химической связи. Наши результаты показывают, что возможные силикатные магмы в нижней мантии Земли могут иметь сложные структуры, делающие их более сжимаемыми, чем предполагалось ранее».

 

Научная группа, возглавляемая профессором Игорем Абрикосовым (НИТУ «МИСиС» (Россия), Университет Линчёпинга (Швеция)) специализируется на изучении свойств материалов, находящихся под сверхвысоким давлением. Поместить материал в такие экстремальные условия – один из наиболее перспективных путей создания качественно новых материалов, открывающий перед человечеством фантастические возможности. К примеру, в одной из недавних научных работ ученые создали материалы-нитриды, получить которые ранее считалось невозможным.

 

В процессе исследования модификации оксида кремния, информация о структуре и механических свойствах которого является ключом к пониманию процессов, протекающих в мантии нашей планеты и существующего при экстремально высоких температурах и давлениях глубоко в недрах Земли, ученые выяснили, что особая форма оксида кремния – полиэфир-коэзит подвергается ряду фазовых превращений при давлении до 30 ГПа и образует новые фазы («коэзит-II» и «коэзит III»), которые в своей кристаллической решетке сохраняют тетраэдры SiO4 как основной структурный элемент.

 

В новых экспериментах ученые пошли дальше и дополнительно сжали оксид кремния в алмазной наковальне при  сверхдавлении  свыше 30 гПа и в результате увидели  структурные изменения в этой фазе с использованием монокристаллической рентгеновской дифракции. Результаты получились неожиданные - именно эти полученные структурные изменения и внесли коррективы в общепринятые научные каноны, на этот раз – обнаружили исключения из правил Полинга.

 

Были обнаружены две абсолютно неизвестные до сих пор модификации коэзита (коэзит-IV и коэзит-V) со структурами, исключительными и «нереальными» с классической кристалло-химической точки зрения: они имеют пентакоординированный кремний, граничащие друг с другом октаэдры SiO6, и одновременно состоят из четырех-, пяти- и шестикоординированного кремния. При этом некоторые фрагменты атомной решетки  соединяются гранями, а не вершинами, что, согласно общепринятым правилам Полинга,  невозможно.

Яндекс.Дзен

Волкова Алена Опубликовано в Наука   Теги Новости Наука
Интернет и СМИ
Главное за сутки
Браконьеры из Северной Кореи атаковали российских пограничников Браконьеры из Северной Кореи атаковали российских пограничников Экипаж северокорейской рыбацкой шхуны совершил вооруженное нападение на российских пограничников, когда те пытались препятствовать незаконному рыболовецкому промыслу. Об инциденте в Японском море сообщает ТАСС, со ссылкой на официальных представителей ФСБ…
Российский разработчик оружия рассказал о ракете с «недостижимой дальностью действия» Российский разработчик оружия рассказал о ракете с «недостижимой дальностью действия» В ответ на выход Вашингтона из Договора о ракетах средней и меньшей дальности Россия может провести модернизацию своего вооружения. Об этом, со ссылкой на Бориса Обносова, главу корпорации "Тактическое ракетное…
Минфин озвучил дату перехода на новую систему накопительных пенсий Минфин озвучил дату перехода на новую систему накопительных пенсий Новая система накопительных пенсий, при которой граждане смогут финансировать пенсию из своего личного дохода, начнет действовать с 2021-го года. Об этом, со ссылкой на Министерство финансов Российской Федерации, сообщает информагентство…
Новости партнеров
Читайте также
Лекарство от диабета помогло восстановить мозг после инсульта Лекарство от диабета помогло восстановить мозг после инсульта Лекарственный препарат метформин, применяемый для контроля уровня глюкозы в крови у пациентов с сахарным диабетом второго типа, повышает число стволовых клеток в головном мозге, способствуя восстановлению мыслительного органа после физических…
Ученые обнаружили новый "гормон стресса" Ученые обнаружили новый "гормон стресса" Главным гормоном, который запускает реакцию "бей или беги" в ответ на стресс, может быть не адреналин, как принято считать, а мало кому известный гормон костей остеокальцин. Так, по данным издания…
Влияние костного мозга на фертильность определили специалисты Влияние костного мозга на фертильность определили специалисты Фертильность - это способность, как женщин так и мужчин воспроизводить потомство. Специалисты из Йельского университета PLOS Biology определили участие костного мозга в обеспечении деторождения женщин. В ходе лабораторных исследований удалось…
Тема дня
Почему необходимо перенести столицу России в Сибирь? Почему необходимо перенести столицу России в Сибирь?

Здравствуй дорогой читатель, сегодня я вам расскажу о причинах и выгодах переноса столицы России в С...

Фото
Долина Монументов – земля «марсианских пейзажей» Долина Монументов – земля «марсианских пейзажей»

Когда едешь по бескрайнему пустынному плато Колорадо, создаётся впечатление, будто пребываешь на дру...

Опрос

Как вы считаете, что ожидает РФ в ближайшие годы?

Все станет гораздо лучше - 19.6%
Будем жить немного лучше - 14.8%
Ничего не изменится - 13.4%
Ситуация в стране ухудшится - 44.3%
Я из другой страны - 3.2%

Всего голосов:: 1758

 

Анекдот дня

Прогресс в автомобилестроении сейчас направлен на то, чтобы водитель как можно более комфортно мог стоять в пробке.

Еще »

 

 
Infox
СМИ2
24СМИ
Гламурная рядовая израильской армии пленяет своими снимками
Самые опасные для российских туристов страны
3 знака зодиака, которым Ванга предрекала удачу
В Ирландии найдены древние загадочные постройки
Стало известно откуда на полях появляются таинственные круги
Лучшие упражнения для развития выносливости
Последние комментарии
 

Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-68260 от 27.12.2016, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.